На какой высоте над поверхностью Земли находится шарообразное тело массой 63 кг, при действии силы тяжести силы, равной
На какой высоте над поверхностью Земли находится шарообразное тело массой 63 кг, при действии силы тяжести силы, равной 566 Н? При этом радиус Земли составляет 6398634 м, а масса Земли составляет 5,99⋅10^24 кг. Ответ округлите до целого числа.
Ten 55
Для решения этой задачи, нам необходимо использовать закон всемирного тяготения Ньютона. Закон всемирного тяготения гласит, что сила, с которой два объекта притягиваются друг к другу, пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.Мы можем использовать этот закон для определения высоты над поверхностью Земли, на которой находится шарообразное тело массой 63 кг. Для начала, найдем величину радиус-вектора, который соединяет центр Земли с центром тела. Положим высоту над поверхностью Земли равной h.
Сила, с которой действует тяжество на тело, равна 566 Н. Мы можем записать это как:
\[
F = G \cdot \left(\frac{{m \cdot M}}{{r^2}}\right)
\]
где F - сила тяжести, G - гравитационная постоянная (\(6.67430 \cdot 10^{-11} \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{кг}^2\)), m - масса тела (63 кг), M - масса Земли (\(5.99 \cdot 10^{24} \, \text{кг}\)), r - радиус-вектор.
Теперь мы можем использовать эту формулу, чтобы найти выражение для r:
\[
r = \sqrt{{\frac{{G \cdot M}}{{F}}}} \cdot m
\]
Подставив значения G, M и F, мы можем рассчитать численное значение для r:
\[
r = \sqrt{{\frac{{(6.67430 \cdot 10^{-11} \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{кг}^2) \cdot (5.99 \cdot 10^{24} \, \text{кг})}}{{566 \, \text{Н}}}}} \cdot 63 \, \text{кг}
\]
После вычислений получаем:
\[
r \approx 6.37 \cdot 10^6 \, \text{м}
\]
Теперь мы можем определить высоту над поверхностью Земли, вычтя радиус Земли из полного радиуса:
\[
h = r - R
\]
где R - радиус Земли (6398634 м).
Подставив значения, мы можем найти численное значение для h:
\[
h \approx (6.37 \cdot 10^6 \, \text{м}) - (6398634 \, \text{м}) \approx 370366 \, \text{м}
\]
После округления до целого числа получаем:
\[
h \approx 370000 \, \text{м}
\]
Таким образом, шарообразное тело находится на высоте примерно 370000 метров над поверхностью Земли.